1、工程材料科學與設計(james-p工程材料科學與設計(james-p2 Perhaps happiness does not arrange the position, but succeeds must arrange the position.4 Perhaps happiness does not3I 非晶態（無定形態）從理論上講，如果熔體冷卻速度足夠快以抑制晶體的形成，任何一種材料都會形成無定形固體。非晶態（amorphous）固體： 玻璃 橡膠二者結構相似，差別在于分子重排列的能力不同5I 非晶態（無定形態）從理論上講，如果熔體冷卻速度足夠快以4玻璃轉變溫度非晶態材料的特征對任何一個

2、無定形固體，在實驗時間內區分玻璃行為與橡膠行為的臨界溫度。 6玻璃轉變溫度非晶態材料的特征576溫度對其分子運動的影響TTg， 大范圍的分子運動是不可能的 脆性TgTTm，玻璃轉變溫度范圍內， 分子有移動能力 過冷液體（對于聚合物，稱為橡膠） 8溫度對其分子運動的影響7加載速率對分子運動的影響（力的響應與時間有關）加載速率影響分子移動可利用的時間，它也影響固體的有效玻璃轉變溫度。高的加載速率，有效的Tg高。 9加載速率對分子運動的影響（力的響應與時間有關）8II 粘性變形10II 粘性變形9粘性流動是一個熱激活過程。流動性的溫度關系是受阿累尼烏斯方程支配的， 式中 材料常數，Q粘性變形的激活能

3、粘度對溫度的依從關系11粘性流動是一個熱激活過程。流動性的溫度關系是受阿累尼烏斯10III無定形和半晶態聚合物的結構和性質以分子間鍵合類型對聚合物分類 聚乙烯 聚氯乙烯 聚丙烯 聚對苯二甲酸乙二酯 聚酰胺（尼龍） 酚醛樹脂 環氧樹脂12III無定形和半晶態聚合物的結構和性質以分子間鍵合類型對1113122）熱塑性聚合物和熱固性聚合物142）熱塑性聚合物和熱固性聚合物131514聚合度分散度16聚合度分散度1517164）構象及構型-無規立構、全同立構和間同立構184）構象及構型-無規立構、全同立構和間同立構17決定聚合物結晶度的因素TS-不會結晶；TP-部分結晶的能力取決于分子是否容易移動并有

4、效地堆垛在一起形成長程有序的難易。（1）側基的尺寸：越大越不利于結晶（2）鏈分支的程度：19決定聚合物結晶度的因素182019（3）立構規整度： 全同和間同立構利于結晶（4）重復單元的復雜性 有長重復單元的聚合物一般延緩晶化過程。（5）鍵間的二次鍵21（3）立構規整度：20半晶態聚合物晶態金屬和陶瓷是由單晶一次晶粒組成的。半晶態聚合物則是由球晶（晶態和非晶體區域的聚合體）組成。注意到聚合物鏈垂直于球晶直徑并且是無規折疊的。球晶的徑向對稱在偏光下觀察給予“馬耳他十字”的外觀特征。22半晶態聚合物2123222423球晶的偏光顯微照片25球晶的偏光顯微照片242625272628272928302

5、9對稱單體組成的聚合物（C2H4，C2F4和C2H2Cl2等）， Tg/Tm-1/2；非對稱單體組成的聚合物（C2H3R等乙烯基聚合物），Tg/Tm-2/3。結構與Tg的關系31結構與Tg的關系30IV 玻璃的結構和性能32IV 玻璃的結構和性能31同一物質的晶態和玻璃態中的短程有序是相同的。任何材料都可能形成玻璃。33同一物質的晶態和玻璃態中的短程有序是相同的。32網絡形成體網絡修飾體 降低一次鍵的密度，Tg降低。Prexy玻璃 1 離子玻璃34網絡形成體 1 離子玻璃33（1）有機玻璃： 聚甲基丙烯酸甲酯 （2）無定形的半導體： 非晶Si等薄膜太陽能電池2 共價玻璃35（1）有機玻璃： 聚

6、甲基丙烯酸甲酯 2 共價玻璃341）金屬很難形成非晶態。2）形成金屬玻璃所要求的冷卻速度常常超過108K/s.3）金屬玻璃加熱到原子能夠移動的溫度 （TgTTm）它們會很快晶化。4)半金屬在形成金屬玻璃中的作用。 3 金屬玻璃361）金屬很難形成非晶態。 3 金屬玻璃35V 橡膠和彈性體的結構和性質橡膠的玻璃轉變溫度在室溫以下。大多數的玻璃材料加熱到Tg，分子可以移動就會晶化。有些聚合物擁有能后阻止結晶的獨特分子構架。聚合物分子鏈是高度不規則和非對稱的，很難形成晶體。37V 橡膠和彈性體的結構和性質橡膠的玻璃轉變溫度在室溫以下361 熱固性彈性體 通過適度交聯阻止分子相互滑動。 381 熱固性彈性體372 熱塑性彈性體 不交聯3 橡膠中的晶化392 熱塑性彈性體 不交聯384 彈性模量對溫度的依賴關系404 彈性模量對溫度的依賴關系395 橡膠的彈性415 橡膠的彈性404241高聚物的強化原理（了解）1. 引入極性基2. 鏈段交聯3. 結晶度和取向 退火后緩冷會使結晶度增加，并形成較大尺寸的球狀晶，使高分子材料的密度增大，有利于強度提高。4. 定向聚合 提高高分子材料的結構均一性。43高聚物的強化原理（